Intelligente Signalanalyse für industrielle Anwendungen

Das Leistungszentrum InSignA ist am Fraunhofer-Standort in Ilmenau angesiedelt und vernetzt universitäre und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen mit der Wirtschaft, um Innovationen im Bereich der intelligenten Signalanalyse- und Assistenzsysteme in die industrielle Anwendung zu überführen. Ein besonderer Fokus liegt auf der Zusammenarbeit mit kleinen und mittelständischen Unternehmen sowie größeren Industriepartnern, um die Wertschöpfung in regionalen Betrieben zu steigern und neue Technologien praxisnah weiterzuentwickeln. Angesprochene Branchen und Bereiche sind z. B. die Maschinen-, Anlagen- und Produktionstechnik, Energieversorgung und Netzbetreiber oder der Automotive-Bereich.

Das Zentrum vereint die Expertise von sieben Fachgebieten der Technischen Universität Ilmenau, fünf Thüringer Fraunhofer-Einrichtungen sowie der IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH (IMMS GmbH). Zwei der Fraunhofer-Partner, das Fraunhofer IZFP und das Fraunhofer IDMT, sind auf der Control am Messestand des Fraunhofer-Geschäftsbereichs Vision vertreten.

Realisierte Projektbeispiele

Qualitätssicherung von Glasloten in Brennstoffzellen​

Fehlstellen wie Poren oder (Metall-) Einschlüsse in den Glaslotschichten von Brennstoffzellen können mit herkömmlichen Qualitätssicherungsverfahren, die üblicherweise bildverarbeitende Methoden nutzen, nicht oder nicht gut genug erkannt werden.

Es wurde daher ein Inline-Prüfsystem entwickelt, bei dem durch die Einbeziehung und Fusion verschiedener Daten aus verschiedenen Quellen und unter Einsatz unterschiedlicher Belichtunqsquellen mehr Informationen gewonnen werden als durch Einzelauswertung von Daten aus nur einer Quelle. Das System wird direkt in der Fertigung der Brennstoffzellen eingesetzt.

Prozessüberwachung beim Laserstrahlschweißen​

Das Laserstrahlschweißen im Stumpfstoß ist eine sehr anspruchsvolle Aufgabe, bei der durch die Entstehung von Fügespalten Schweißnahtfehler entstehen können. Übliche optische und taktile Prüfmethoden stoßen oft an Grenzen (wenig Platz für Einbau von Sensorik, Fehler nur schwer erkennbar, kostenintensiv). Zudem ist der ggf. notwendige Eingriff in den Fertigungsprozess zu langsam.

Im Leistungszentrum InSignA wurde daher für die Prozessüberwachung beim Laserstrahlschweißen eine kostengünstige und einfach nachrüstbare Prozessdatenerfassung entwickelt, die auf einer KI-Auswertung basiert. Die Prüfung kann nun in situ, also während des laufenden Prozesses, durchgeführt werden, wodurch Ausschuss verringert und die Nachhaltigkeit erhöht werden.